动物营养学报    2021, Vol. 33 Issue (7): 3994-4001    PDF    
引用本文
钟云飞, 何光伦, 唐仁军, 梅会清, 冯转东, 陈拥军, 林仕梅. 发酵豆渣改善大鳞鲃的营养组成、肌肉质地和抗氧化能力[J]. 动物营养学报, 2021, 33(7): 3994-4001.  
ZHONG Yunfei, HE Guanglun, TANG Renjun, MEI Huiqing, FENG Zhuandong, CHEN Yongjun, LIN Shimei. Fermented Soybean Residue Improve Nutritional Composition, Muscle Texture and Antioxidant Capacity of Barbus capito[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2021, 33(7): 3994-4001.  
发酵豆渣改善大鳞鲃的营养组成、肌肉质地和抗氧化能力
钟云飞1 , 何光伦1 , 唐仁军2 , 梅会清3 , 冯转东1 , 陈拥军1 , 林仕梅1     
1. 西南大学水产学院, 西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室, 重庆 400716;
2. 重庆市梁平区农业农村委员会, 重庆 400020;
3. 重庆市水产技术推广总站, 重庆 401147
收稿日期: 2020-12-28
基金项目: 重庆市社会事业与民生保障科技创新专项（cstc2020jscx-msxmX0046）；重庆市生态渔产业技术体系（2020）
作者简介: 钟云飞(1997-), 女, 四川绵阳人, 硕士研究生, 渔业发展专业。E-mail: zhongswu@163.com.
通信作者: 林仕梅, 教授, 博士生导师, E-mail: linsm198@163.com.
摘要: 为研究发酵豆渣对大鳞鲃肉品质的改善效果，在基础饲料中分别添加0（对照组）和6%发酵豆渣，配制2种等氮等脂的试验饲料，选取平均体质量为（50.00±1.28）g的大鳞鲃60 000尾，随机分成2组，每组3个重复，每个重复10 000尾，饲喂90 d。养殖结束后，随机抽取30尾鱼运输至实验室测定其营养组成、肉品质和抗氧化功能。结果显示：与对照组相比，饲料中添加发酵豆渣显著降低大鳞鲃脏体比（VSI）、腹脂比（IPF）以及肌肉脂肪含量（P < 0.05），显著提高肌肉氨基酸总量（∑TAA）、多不饱和脂肪酸（PUFA）和二十二碳六烯酸（DHA）含量（P < 0.05）；同时，发酵豆渣显著改善大鳞鲃肌肉的质构和理化特性（P < 0.05）；此外，饲料中添加发酵豆渣还显著提高肌肉总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性，降低丙二醛（MDA）含量（P < 0.05）。由此可见，饲料中添加适宜水平的发酵豆渣可以改善大鳞鲃的肉质，同时提高其肌肉的抗氧化能力，延长货架寿命，发酵豆渣是一种优质的肉质改良剂。
关键词: 大鳞鲃    发酵豆渣    营养成分    品质    抗氧化能力    
Fermented Soybean Residue Improve Nutritional Composition, Muscle Texture and Antioxidant Capacity of Barbus capito
ZHONG Yunfei1 , HE Guanglun1 , TANG Renjun2 , MEI Huiqing3 , FENG Zhuandong1 , CHEN Yongjun1 , LIN Shimei1     
1. Key Laboratory of Freshwater Fish Reproduction and Development, Ministry of Education, College of Fisheries, Southwest University, Chongqing 400716, China;
2. Agricultural and Rural Committee of Liangping District, Chongqing 400020, China;
3. Chongqing Aquatic Technology Promotion Station, Chongqing 401147, China
Corresponding author: LIN Shimei, professor, E-mail: linsm198@163.com.
Abstract: This experiment was carried out to investigate the effects of fermented soybean residue on improving the meat quality of Barbus capito. Two isonitrogenous and isolipid experimental diets were formulated by adding 0 (control group) and 6% fermented soybean residue into the basal diet, respectively. A total of 60 000 Barbus capito with an average body weight of (50.00±1.28) g were randomly divided into 2 groups with 3 replicates per group and 10 000 fish per replicate, and fed for 90 d. After the breeding, 30 fish were randomly selected and transported to the laboratory to determine their nutritional composition, meat quality and antioxidant function. The results showed that compared with the control group, adding the fermented soybean residue in diets significantly reduced the viscerosomatic index (VSI), intraperitoneal fat (IPF) and crude fat content of the Barbus capito, and increased the content of total muscle amino acids (ΣTAA), polyunsaturated fatty acids (PUFA) and docosahexaenoic acid DHA (P < 0.05). At the same time, the fermented soybean residue significantly improved the texture and physical and chemical properties of the muscles of Barbus capito (P < 0.05). In addition, the addition of fermented soybean residue to feed also significantly increased muscle total superoxide dismutase (T-SOD) activity and reduce malondialdehyde (MDA) content (P < 0.05). It can be seen that an optimal fermented soybean residue supplemental level in diet can improve the meat quality and muscle's antioxidant capacity of the Barbus capito to extend the shelf life. In a word, fermented soybean residue is a high-quality meat modifier.
Key words: Barbus capito    fermented soybean residue    nutritional component    quality    antioxidant capacity    

如何改善养殖鱼类的品质，尤其是淡水养殖鱼类，是当前饲料生产者和营养学家共同面对的难题。众所周知，养殖环境和饲料营养均会影响养殖鱼类的品质[1]。目前，从饲料营养的角度改善水产养殖动物的肉质，已引起大家的重视。豆渣是豆浆或豆腐加工过程的副产品，在我国乃至亚洲资源十分丰富，因富含多种生物活性物质和膳食纤维，近年受到广泛地关注[2]。我们前期研究表明，发酵豆渣可以改善大口黑鲈(Micropterus salmoides)的形体指标，降低脏体比(VSI)，同时还能改善鱼体肝功能和肠道健康[3-4]。大鳞鲃(Barbus capito)因生长速度快、抗逆性强、肉质鲜美而成为我国重要的淡水经济养殖鱼类[5]，近年来，由于养殖密度和环境问题，导致其养殖品质下降[6]。为此，本试验以大鳞鲃为研究对象，探讨发酵豆渣对其品质的影响，以期为鱼类健康养殖和品质调控提供依据。

1 材料与方法 1.1 试验设计

豆渣来自重庆市梁平区豆筋生产的副产物，采用赵鹏飞[3]的方法进行发酵处理(以干物质为基础，发酵豆渣粗蛋白质含量为18.6%，粗脂肪含量为4.2%，粗灰分含量为4.9%，粗纤维含量为19.5%)。以鱼粉、鸡肉粉、豆粕、棉籽粕和菜籽粕为蛋白质源，以豆油为脂肪源配制基础饲料。在基础饲料中分别添加0(对照组)和6%的发酵豆渣，通过调整豆粕的用量来平衡粗蛋白质含量，配制成2种等氮等脂的试验饲料(粗蛋白质含量为34%，粗脂肪含量为6.0%)，试验饲料组成及营养水平见表 1。饲料原料粉碎均过80目筛，混合均匀后，制成3.0 mm的浮性颗粒饲料。

表 1 试验饲料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of test diets (air-dry basis) 
1.2 饲养管理

试验鱼选用当年培育的体质健壮、规格整齐的大鳞鲃[平均体质量为(50.00±1.28) g]，随机分成2组，每组3个重复，每个重复10 000尾。在重庆市梁平区池塘内循环养殖系统(22 m×5 m×3 m)中饲养大鳞鲃90 d，日投饲率为体质量的3%~5%，每天07：00、12:00以及18:00各投喂1次。饲养期间，水温27~30 ℃，pH 6.7~7.3，溶解氧含量＞5.8 mg/L，氨氮含量＜0.58 mg/L。

1.3 样品制备与分析 1.3.1 样品制备

2020年10月21日从循环养殖系统中随机抽取30尾(体质量为1 100~1 200 g)，鲜鱼运输至实验室分析。逐一测量每尾鱼的体长、体重，在冰盘上解剖并分离出内脏团、肝脏、肠脂后称重，用于形体指标的测定。同时，去皮取其背部肌肉，一部分用于肌肉物理特性检测，另一部分则研碎混匀，其中新鲜肌肉用于pH测定；剩余肌肉60 ℃烘干，用于氨基酸及脂肪酸含量测定。

1.3.2 常规营养成分分析

肌肉样品采用105 ℃烘干恒重法测定(参考GB 5009.3—2010)；粗灰分含量采用550 ℃高温灼烧法测定(参考GB 5009.4—2010)；粗蛋白质含量采用微量凯氏定氮法测定(参考GB 5009.5—2010)；粗脂肪含量采用索氏抽提法测定(参考GB/T 5009.6—2003)。

1.3.3 氨基酸分析

烘干后肌肉样品先采用GB/T 15399—1994中的氧化酸解法进行处理，然后按照GB/T 5009.124—2003方法用日立自动氨基酸分析仪L-8800型测定氨基酸含量。

1.3.4 脂肪酸分析

肌肉脂肪提取采用氯仿-甲醇法[7]，脂肪甲酯化参考KOH-甲醇酯化法[8]。定性分析肌肉脂肪酸采用Sigma公司标准脂肪酸进行定性分析鉴定脂肪酸组分，用面积归一化方法计算脂肪酸组成组成。色谱分析条件：气相色谱仪为Agilent 7820A GC，色谱柱为100 m×0.32 mm×0.25 μm，柱箱温度为190 ℃，以6 ℃/min程序升温至240 ℃，进样温度230 ℃，载气为高纯氮气(N2)，流量25 mL/min。

1.3.5 肌肉质构及理化特性分析

质构测定：将肌肉样品切成厚20 mm×15 mm×15 mm的小块。采用TAXTplus质构仪(英国SMS公司)，使用直径6 mm的圆柱形探头，对样品进行2次压缩质地剖面分析(TPA)测试，分析大鳞鲃肌肉的硬度、弹性、胶黏度、内聚性、咀嚼性和回复性。探头测试前下行速度为3 mm/s，测试速度为l mm/s，压缩50%，停留5 s。每尾大鳞鲃取其背部相同部位肌肉3块进行测定。

pH测定：用pH=4和pH=7标准液校正(精确到0.01)pH计。取大鳞鲃背部肌肉，剪碎后加入10 mL的0.15 mol/L氯化钾(KCl)溶液，然后用高速组织捣碎机捣碎匀浆，再用pH计测定，读取pH1；4 ℃冰箱中储藏24 h后，同法测其pH2，计算降低值。

滴水损失测定：取大鳞鲃背部肌肉切成3 cm×1 cm×1 cm小块，称重后置于充气的塑料袋中(肉块悬挂于中心而不接触周围薄膜)，在4 ℃冰箱中吊挂48 h后称重，以肌肉样品质量损失百分比表示。

1.3.6 抗氧化分析

大鳞鲃肌肉中总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及总蛋白(TP)和丙二醛(MDA)含量的测定按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)说明书步骤操作完成。

1.4 计算公式

式中：W为鱼体质量(g)；L为体长(cm)；Wv为内脏重(g)；Wh为肝脏重(g)；Wi为肠脂重(g)；W0为贮前质量(g)；Wt为贮后质量(g)。

1.5 数据统计

所有数据采用统计软件SPSS 20.0中的独立样本t检验进行组间比较，描述性统计值用平均值±标准误表示，P＜0.05为具有显著性差异。

2 结果 2.1 发酵豆渣对大鳞鲃形体指标和肌肉组成的影响

由表 2可知，与对照组相比，添加6%发酵豆渣能够显著降低大鳞鲃的脏体比、腹脂比和肌肉粗脂肪含量(P＜0.05)；而肥满度、肝体比以及肌肉水分、粗蛋白质和粗灰分含量均无组间差异(P＞0.05)。

表 2 发酵豆渣对大鳞鲃形体指标和肌肉组成的影响 Table 2 Effects of fermented soybean residue on morphological parameters and muscle composition of Barbus capito
2.2 发酵豆渣对大鳞鲃肌肉氨基酸组成及含量的影响

由表 3可知，与对照组相比，饲料中添加发酵豆渣显著影响大鳞鲃肌肉的氨基酸含量，显著提高肌肉氨基酸总量(∑TAA)和必需氨基酸总量(∑EAA)(P＜0.05)，尤其是显著提高了谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、精氨酸(Arg)和赖氨酸(Lys)含量(P＜0.05)。

表 3 发酵豆渣对大鳞鲃肌肉氨基酸组成及含量的影响(干物质基础) Table 3 Effects of fermented soybean residue on amino acid composition and contents in muscle of Barbus capito (DM basis) 
2.3 发酵豆渣对大鳞鲃肌肉脂肪酸组成及含量的影响

由表 4可知，与对照组相比，饲料中添加发酵豆渣显著影响大鳞鲃肌肉的脂肪酸含量，提高肌肉多不饱和脂肪酸(PUFA)含量，主要表现在棕榈酸(C16 ∶ 0)、亚油酸(C18 ∶ 2)、花生四烯酸(C20 ∶ 4)以及二十二碳六烯酸(DHA)含量显著升高(P＜0.05)；相反，饲料中添加发酵豆渣显著降低肌肉油酸(C18 ∶ 1)含量(P＜0.05)。

表 4 发酵豆渣对大鳞鲃肌肉脂肪酸组成及含量的影响(干物质基础) Table 4 Effects of fermented soybean residue on fatty acid composition and contents in muscle of Barbus capito (DM basis) 
2.4 发酵豆渣对大鳞鲃肌肉质构及理化特性的影响

由表 5可知，发酵豆渣组大鳞鲃肌肉的硬度、弹性、胶黏度、咀嚼性以及回复性均显著高于对照组(P＜0.05)，而滴水损失则显著低于对照组(P＜0.05)。肌肉内聚性和pH降低值不存在组间差异(P＞0.05)。

表 5 发酵豆渣对大鳞鲃肌肉质构及理化特性的影响 Table 5 Effects of fermented soybean residue on muscle texture and physi-chemical characters of Barbus capito
2.5 发酵豆渣对大鳞鲃肌肉抗氧化指标的影响

由表 6可知，与对照组相比，饲料中添加发酵豆渣可以显著提高大鳞鲃肌肉T-SOD活性(P < 0.05)，显著降低MDA含量(P < 0.05)，而CAT活性组间无显著差异(P>0.05)。

表 6 发酵豆渣对大鳞鲃肌肉抗氧化指标的影响 Table 6 Effects of fermented soybean residue on muscle antioxidant indexes of Barbus capito
3 讨论

本试验结果显示，饲料中添加发酵豆渣可以显著降低大鳞鲃脏体比，这可能是降低腹脂比所致。这与在大口黑鲈[3]和鲫鱼[9]上的研究结果一致。在仓鼠[10]和小鼠[11]的研究中发现，饲料中添加豆渣能提高肝脏中甾醇14a-去甲基化酶(CYP51)和过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)基因的表达，从而降低肝脏的脂肪沉积。众所周知，一方面，豆渣发酵后增加其可溶性膳食纤维(SDF)含量，减少不可溶性膳食纤维(IDF)含量[12]；另一方面，发酵豆渣中含有丰富的黄酮类物质，可以有效降低动物肠道刷状缘膜上二糖酶活性[13]，调节糖脂代谢，降低脂肪的沉积。这些结果表明，豆渣有利于改善动物脂肪代谢，降低肠系膜脂肪的沉积。

本试验还发现，发酵豆渣可以提高大鳞鲃肌肉氨基酸含量，尤其是提高肌肉中鲜味和呈味氨基酸的含量，从而增强鱼体的风味与鲜美程度。同样，在猪上的研究也发现发酵豆渣能够提高猪肉中鲜味氨基酸的含量[14]。豆渣经酿酒酵母、枯草芽孢杆菌和乳酸菌等益生菌发酵后，会通过上调糖酵解而增加氨基酸产量[15]。这可能是大鳞鲃饲喂发酵豆渣后肌肉中氨基酸含量增加的原因。此外，发酵豆渣还能够调控大鳞鲃肌肉的脂肪酸含量，显著增加PUFA及二十二碳六烯酸(DHA)含量，说明豆渣发酵后可以改善肌肉的品质，进而提高其营养价值。这可能与豆渣发酵时产生大量的短链脂肪酸(SCFAs)有关，其作用机制值得进一步研究。当然饲料组成是影响养殖鱼类营养组成的关键因素，在大口黑鲈[5]、日本沼虾[16]和黑鲷[17]上也有类似的研究结果。

通常用肌肉的质构特性、滴水损失和抗氧化能力来评价鱼肉的品质。质构特性主要包括硬度、弹性、内聚性、胶黏度、咀嚼性和回复性，是肌肉重要的物理特性，影响肌肉口感。本试验结果显示，饲料中添加发酵豆渣可以显著增强大鳞鲃肌肉的质构特性，说明发酵豆渣能够使鱼肉更紧实，口感更富有弹性和嚼劲。滴水损失反映肌肉原有的储水能力，而氧化反应则是影响滴水损失的关键因素[18]。本研究发现，发酵豆渣能显著降低大鳞鲃肌肉滴水损失，这与肌肉中T-SOD活性增强、MDA含量下降有关。先前的研究表明发酵豆渣能增强鱼体抗氧化活性，从而表现出清除自由基的能力[15]。这可能是因为发酵豆渣中含有异黄酮、多糖和总酚等生物活性物质，具有很强的抗氧化作用，能够清除过氧化产物，从而增强了大鳞鲃的抗氧化活性[19]。在大口黑鲈[3-4]上的研究发现发酵豆渣能够提高鱼体的抗氧化能力，同样在对鲫鱼[9]和日本沼虾[16]上也有类似的报道。这些结果表明，改善肌肉的质构特性，提高抗氧化能力，进而延长其货架寿命。

4 结论

饲料中添加发酵豆渣可以有效改善大鳞鲃肌肉的营养组成、肌肉质地、理化特性和抗氧化能力。这说明发酵豆渣作为养殖鱼类品质的改良剂是可行的，其在不同养殖鱼类中的适宜添加水平还值得进一步探讨。

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